Стр. 1 - PublicationК.В. Михайловский, П.В. Просунцов, С.В. Резник - Разработка высокотеплопроводных полимерных композиционных материалов для космических конструкций
Упрощенная HTML-версия
98
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
УДК 629.78:620.22
К.В. Михайловский, П.В. Просунцов,
С.В. Резник
РАЗРАБОТКА
ВЫСОКОТЕПЛОПРОВОДНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
В ракетно-космической технике востребованы конструкции,
способные работать без изменения геометрических размеров в
интервале температур 100…450 K. Эффективным приемом со-
здания термостабильных конструкций считается применение
полимерных композиционных материалов с малыми значениями
коэффициента линейного термического расширения и высокой
теплопроводностью. С увеличением теплопроводности материа-
ла удается уменьшить температурные перепады и тем самым
снизить температурные деформации. В настоящей работе с по-
мощью методов математического моделирования исследованы
подходы к получению высокотеплопроводных полимерных компо-
зиционных материалов.
E-mail:
Ключевые слова:
космические аппараты, композиционные материалы,
углепластики, математическое моделирование, теплопроводность.
Конструкции перспективных космических аппаратов (КА), такие
как панели корпуса, рефлекторы антенн, штанги и мачты, должны
обладать повышенной термостабильностью в интервале температур
100…450 K в условиях периодических теплосмен, вызванных движе-
нием через теневые участки орбиты. Эффективный прием создания
термостабильных конструкций — применение полимерных компози-
ционных материалов (ПКМ) с малыми значениями коэффициента
линейного термического расширения (КЛТР) и высокой теплопро-
водностью [1, 2]. Наилучшим образом для этой цели подошли бы уг-
лепластики при условии значительного увеличения их теплопровод-
ности в направлении больших ожидаемых температурных перепадов.
Актуальность проводимых в настоящей работе исследований обу-
словлена тем, что применяемые в современных конструкциях уг-
лепластики имеют теплопроводность в плоскости армирования не
более 15 Вт/(м·K) [3, 4]. Хотя теплопроводность углепластиков в не-
сколько раз превышает теплопроводность стекло- и органопластиков,
она заметно уступает не только алюминий-магниевым сплавам, но и
некоторым сталям. С увеличением теплопроводности материала уда-
ется уменьшить температурные перепады и, как следствие, снизить
температурные деформации.
